Марс имеет два спутника – Фобос и Деймос («страх и ужас»). Предполагается, что это могут быть захваченные марсианским тяготением астероиды. Естественные спутники были открыты в 70-х годах XIX века и названы в честь греческих богов. Интересно, что Фобос медленно приближается к Марсу, а Деймос – наоборот, удаляется от него. Подобных планетных спутников нет в Солнечной системе. Познакомимся с ними в этой статье.
Как открыли спутники Марса
Первая попытка найти у четвертой планеты Солнечной системы спутники была предпринята еще в конце XVIII века. В XIX веке поиски марсианских лун велись немецкими астрономами. Однако даже с помощью телескопов с рефракторами их нельзя было обнаружить.
В романе «Путешествия Гулливера» Дж. Свифт упоминал спутники Марса. Согласно писателю, период обращения Фобоса был 10 часов, а Деймоса – более 21 часа. В начале XVII века астроном И. Кеплер неправильно прочел запись Галилео Галилея, в которой говорилось о якобы тройной планете (на самом деле это был Сатурн). Кеплер наперед предполагал, сколько спутников у Марса: он говорил о двух небесных телах.
В год максимального приближения Марса к Земле – 1877, в обсерватории США Асафом Холлом были открыты два спутника – марсианские луны. Для их поиска использовался крупнейший в то время телескоп, изготовленный в США. Астроном Генри Мадан предложил для них названия: греческого бога страха Фобоса и бога ужаса Деймоса. Согласно мифам, они сопровождали в бой бога войны Ареса (в римской мифологии таким божеством был Марс).
Общая информация о спутниках Марса
В таблице сравниваются основные характеристики марсианских спутников.
| Характеристики спутников Марса | Фобос | Деймос |
| Размер большой полуоси орбиты | 9 тыс. 377 километров | 23 тыс. 458 километров |
| Эксцентриситет | 0,0151 | 0,0002 |
| Период обращения | 7 ч 39 мин | 1,26 дня |
| Размеры | 26,8 × 22,4 × 18,4 километров | 15 × 12,2 × 10,4 километров |
| Среднее расстояние от Марса | 6 тыс. километров | 23,4 тыс. километров |
| Диаметр | 22,5 километра | 12,4 километра |
| Радиус | 11,27 километра | 6,2 километра |
| Масса | 10,7 трлн. тонн | 1,48 трлн. тонн |
| Ускорение свободного падения | около 0,001 м/с² | около 4 мм/с² |
Фобос обращается вокруг Марса со скоростью 7 м/с. Если бы скорость спутника была меньшей, то он упал бы на планету, если большей – ушел бы в открытый космос.
Фобос медленно приближается к Марсу со скоростью примерно 1,8 см в год. Предварительные расчеты показывают, что через 43 млн. лет спутник упадет на поверхность Красной планеты. Но задолго до этого он распадется на многочисленные осколки под силой гравитации планеты.
Наиболее заметное образование на Фобосе – это кратер Стикни. Его диаметр составляет 9 км. По-видимому, кратер образовался в результате столкновения Фобоса с астероидом. На спутнике были обнаружены борозды. Их глубина до 20 метров, ширина до 200 метров и длина – до 30 километров. В 1998 г. на Фобосе был обнаружен большой валун высотой примерно 90 метров.
Кратер Стикни виден с Марса невооруженным глазом.
Деймос отличается более ровной и гладкой поверхностью, на которой насчитывается гораздо меньше кратеров. Также на поверхности нет разломов, как на Фобосе. Обнаружены 2 кратера: Свифт (диаметром 1 км) и Вольтер (0,9 км в диаметре). Кратеры названы так по именам писателей, которые упоминали о марсианских лунах еще до их открытия астрономами.
Спутник постепенно отдаляется от Марса. Вероятно, в отдаленном будущем он уйдет из сферы влияния планеты.
Строение
Оба спутника состоят из твердых пород. Поверхность покрыта толстым слоем реголита. Спутники подвержены массивным метеоритным бомбардировкам.
Строение Фобоса
По данным исследований, Фобос являет собой груду больших камней, удерживаемых силой гравитации. Сверху этих камней находится слой реголита толщиной 100 м. Реголит – это грунт, образующийся на поверхности космического тела в результате выветривания. Он состоит из обломков пород, попавших на поверхность в процессе вулканической деятельности, метеоритов, обломков горных пород.
Спектральный анализ показал, что почва Фобоса принадлежит к классу С-хондритов. По своему составу он соответствует астероидам. Также на поверхности был обнаружен филлосиликат – материал, формирующийся с участием воды.
От 25 до 45 процентов объема Фобоса занимает пустое пространство. Из-за неудачной космической экспедиции установить точный химический состав спутника оказалось невозможно.
Строение Деймоса
Предполагается, что этот спутник Марса состоит из тех же элементов, что и Фобос. Внутри содержится большое количество горных пород, богатых углеродом и льда. Сверху все это покрыто толстым слоем реголита.
Деймос и Фобос всегда повернуты к Марсу одной стороной. Время их вращения вокруг оси такое же, как и вокруг Марса. Этим они похожи на Луну.
Происхождение марсианских лун
Единой теории образования марсианских лун нет. Основная теория их происхождения говорит о том, что Фобос и Деймос были захвачены из пояса астероидов под воздействием силы притяжения. Изначально они двигались по эллипсоидной орбите, а позже, под воздействием приливных сил, их путь приобрел нынешний вид.
На сегодня не существует четких предположений, как именно произошел захват спутников.
Альтернативная теория образования спутников предполагает, что в прошлом Красная планета была окружена большим количеством небесных тел. Их размеры были почти такие же, как нынешние спутники. Эти тела были выброшены на марсианскую орбиту после столкновения с большим космическим объектом.
В пользу альтернативной теории говорит пористость Фобоса и сравнительно низкая его плотность. Филлосиликаты, которые в изобилии находятся на поверхности Фобоса, часто встречаются на поверхности Марса. Вероятно, спутники были образованы из вещества, выброшенного на орбиту при столкновении планеты с астероидом.
Еще одна гипотеза утверждает, что Фобос и Деймос – это фрагменты некогда существовавшего спутника больших размеров. Он разрушился в период 1–2,7 миллиарда лет назад в результате космического столкновения. В пользу этой теории говорит необычная форма для планетарных спутников. Загадочным является то, что они похожи на астероиды, однако их орбиты типичны для спутников: Фобос и Деймос обращаются вокруг Марса почти по круглым орбитах.
Влияние Марса на спутники
На марсианские луны влияет гравитация планеты. В результате приливных сил они все время обращены к Марсу одной стороной. За счет этих же сил происходит постепенное сближение Фобоса с планетой. Их взаимодействие будет все время возрастать, и в итоге спутник распадется. Подтверждение этому – наличие на поверхности глубоких кратеров.
Деймос же испытывает постепенное расширение орбиты. Этот процесс происходит и с земной Луной.
Спутники в мифологии
В древнегреческой мифологии существовал бог войны Арес. Для него война была смыслом жизни. Его не любили другие боги. При этом Арес был красив, и в него влюбилась Афродита – богиня красоты.
От этой любовной связи родился сын Фобос – бог страха. Он сопровождал своего отца Ареса в военных битвах. Также у Ареса и Афродиты родились:
- Деймос – бог ужаса;
- Антерос – бог ненависти;
- Эрот – бог любви;
- Гимерос – бог страсти;
- Гармония – богиня согласия и олицетворение счастья в браке.
Фобос изображен с львиной головой на щите Агамемнона – царя Микен, одного из главных героев «Илиады».
Видимость спутников с Марса
Спутники хорошо видны с Красной планеты. Фобос лучше всего виден в районе марсианского экватора: там он примерно в 3 раза меньше, чем Луна на земном небе. Чем дальше наблюдатель находится от экватора, тем этот спутник меньше. В области полярных шапок он совсем не виден.
Фобос восходит на западе и заходит на востоке, а через 11 часов снова появляется на небе. Невооруженным глазом можно заметить кратер Стикни. Деймос пересекает небо в течение почти трех суток. На небе можно одновременно видеть 2 марсианские луны, при этом Фобос будет «догонять» Деймос.
Деймос меньше Фобоса и расположен он дальше. На марсианском небе он выглядит как яркая звезда (ярче, чем Венера на земном небе со звездной величиной –5). Из-за малого видимого размера спутников на Марсе не бывает полных солнечных затмений, однако почти каждую ночь наблюдается транзит Фобоса по диску Солнца.
Фобос и Деймос достаточно отражают достаточно яркий свет на ночном марсианском небе. Предметы при их освещении могут отбрасывать четкие тени.
Солнечные затмения на Марсе
Затмения возникают, когда один из спутников проходит перед Солнцем и блокирует его свет. Размеры Фобоса и Деймоса настолько малы, что они неспособны отбросить на Марс тень, заметную с Земли. После того, как на орбиту планеты был помещен искусственный спутник, удалось заметить тень от Фобоса.
Из-за того, что этот спутник имеет крошечные размеры и быстро вращается вокруг Марса, солнечное затмение наблюдается не дольше, чем 20 секунд. Поскольку период обращения спутника немногим больше 7,5 часов, за один день возможны два кольцеобразных затмения Солнца.
Для солнечного затмения Деймос слишком крошечный и находится от Марса слишком далеко. На Красной планете можно наблюдать его прохождение по солнечному диску. Максимальная длительность этого астрономического явления – 2 минуты.
Третий марсианский спутник Танатос
Фобос неотвратимо приближается к критическому пределу Роша. Когда он пройдет его, то произойдет неизбежное разрушение спутника (он также может остановиться и упасть на Марс). Падение Фобоса приведет к серьезным и необратимым изменениям поверхности Красной планеты.
В связи с этим среди части астрономов бытует мнение, будто некогда существовал «третий спутник» Марса. Он пересек этот предел и разрушился под воздействием приливных сил. Предполагаемый космический объект получил название Танатос (от имени бога смерти в Древней Греции). Он был абсолютно безразличен ко всему живому на Земле. Одна из теорий гласит, что в результате уничтожения этого спутника погибло все живое на планете. Катастрофа изменила марсианский рельеф, уничтожила атмосферу, превратив планету в безжизненную пустыню. Пока что это всего лишь предположение.
Интересные факты о Фобосе и Деймосе
Деймос и Фобос остаются одними из наиболее загадочных объектов Солнечной системы. Вот несколько интересных фактов о марсианских спутниках.
- У Деймоса и Фобоса неправильная форма, не встречающаяся ни у одного спутника Солнечной системы. На снимках они внешне напоминают картофелины.
- Большинство космических миссий, отправленных для изучения марсианских спутников, были неудачными.
- Сила притяжения на поверхности Деймоса в 2,5 тыс. раз слабее земной.
- Фобос – одно из наиболее пыльных мест Солнечной системы.
- На Фобосе есть небольшие канавы. Они являются первыми предвестниками того, что в будущем спутник будет разорван силами марсианской гравитации.
Спутники Марса Фобос и Деймос являются самыми крошечными в Солнечной системе. Будучи открытыми сравнительно поздно, они таят в себе много загадок. Возможно, что подробное изучение строения этих объектов приблизит человечество к разгадкам тайн Солнечной системы.
